7.1.1. Bảo đảm nền đ−ờng ổn định, duy trì đ−ợc các kích th−ớc hình học, và có đủ c−ờng độ để chịu đ−ợc các tác động của tải trọng xe cộ và của các yếu tố thiên nhiên trong suốt thời gian sử dụng.
Muốn vậy, công tác điều tra khảo sát các điều kiện địa hình, địa chất, thủy văn (đặc biệt là sự hiện diện của các nguồn n−ớc, các tác động gây xói lở, phá hoại nền đ−ờng) phải đ−ợc nghiên cứu kỹ càng để có các giải pháp thiết kế thích hợp.
- Bảo đảm việc xây dựng nền đ−ờng không phá hoại sự cân bằng tự nhiên vốn có và không gây tác động xấu đến môi tr−ờng, không phá hoại cảnh quan của vùng. Phải chúý rằng một khi môi tr−ờng bị phá hoại, bản thân nền đ−ờng cũng bị phá hoại theo, thậm chí không đảm bảo nổi sự ổn định bản thân nền đ−ờng.
7.1.2. Các nguyên tắc thiết kế.
7.1.2.1. Phải đảm bảo khu vực tác dụng của nền đ−ờng (khi không có tính toán đặc biệt, khu vực này có thể lấy tới 80 cm d−ới đáy áo đ−ờng) luôn đạt đ−ợc các yêu cầu sau :
Không bị quá ẩm (không lớn hơn 0,6 giới hạn nhão) và không chịu ảnh h−ởng các nguồn ẩm bên ngoài (n−ớc m−a, n−ớc ngầm, n−ớc bên cạnh nền đ−ờng)
30 cm trên cùng phải đảm bảo c−ờng độ CBR tối thiểu bằng 8 (đ−ờng cấp I) và 6 (đ−ờng cấp khác)
50 cm tiếp theo phải đảm bảo c−ờng độ CBR tối thiểu bằng 5 (đ−ờng cấp I) và 4 (các cấp khác).
Ghi chú : CBR xác định theo điều kiện mẫu đ−ợc ngâm bão hòa 4 ngày đêm. 7.1.2.2. Nền đắp trên đất yếu .
Xem quy định trong 22TCN 262 B 2000 BQuy trình khảo sát thiết kế nền đ−ờng ô tô trên đất yếuB
7.1.2.3. Nền đ−ờng trong vùng có địa chất phức tạp.
Xem quy định trong 22TCN 171 - 87 BQuy trình khảo sát địa chất công trình và thiết kế biện pháp ổn định nền đ−ờng vùng có hoạt động tr−ợt, sụt lởB.
7.1.2.4. Nền đ−ờng vùng có động đất.
Xem quy định trong 22TCN 211 - 95 BTiêu chuẩn thiết kế công trình giao thông trong vùng có động đấtB.
- Hạn chế phá hoại thảm thực vật. Khi có thể nên gom đất hữu cơ trong nền đào để phủ xanh lại các hố đất m−ợn, các s−ờn taluỵ
- Hạn chế phá hoại cân bằng tự nhiên. Đào đắp vừa phảị Chúý cân bằng đào đắp. Gặp địa hình hiểm trở nên so sánh nền đ−ờng với các ph−ơng án cầu cạn, hầm, nền ban công. Chiều cao mái dốc nền đ−ờng không nên cao quá 20 m.
- Trên s−ờn dốc quá 50% nên xét ph−ơng án tách thành hai nền đ−ờng độc lập.
- Nền đào và nền đắp thấp nên có ph−ơng án làm thoải (1:3 ~ 1:6) và gọt tròn để phù hợp địa hình và an toàn giao thông.
- Hạn chế các tác dụng xấu đến đời sống kinh tế và xã hội của c− dân nh− gây ngập lụt ruộng đất, nhà cửạ Các vị trí và khẩu độ công trình thoát n−ớc phải đủ để không chặn dòng lũ và gây phá nền ở chỗ khác, tránh cản trở l−u thông nội bộ của địa ph−ơng, tôn trọng quy hoạch thoát n−ớc của địa ph−ơng.
7.2. Bề rộng nền đ−ờng.
Kích th−ớc bề rộng nền đ−ờng và bề rộng các bộ phận của nền đ−ờng cho trong bảng 6 và 7 là các kích th−ớc tối thiểụ Tr−ờng hợp thiết kế tăng thêm số làn xe, tr−ờng hợp bố trí dải phân cách giữa có lớp phủ nh−ng có bố trí trụ công trình hoặc không có lớp phủ , tr−ờng hợp bố trí dải phân cách bên không phải bằng vạch kẻ liền và tr−ờng hợp phải tăng bề rộng làn xe đạp b theo tính toán thì ng−ời thiết kế phải tự xác định bề rộng nền đ−ờng thiết kế.
7.3. Cao độ thiết kế nền đ−ờng.
7.3.1. Cao độ thiết kế của nền đ−ờng là cao độ ở tim đ−ờng. Khi có hai nền đ−ờng độc lập sẽ có hai cao độ thiết kế trên hai mặt cắt dọc riêng biệt.
7.3.2. Cao độ thiết kế mép nền đ−ờng ở những đoạn ven sông, đầu cầu nhỏ, các đoạn qua các cánh đồng ngập n−ớc phải cao hơn mức n−ớc ngập theo tần suất tính toán quy định trong bảng 31 ít nhất là 0,5 m. Mức n−ớc ngập phải kể cả chiều cao n−ớc dềnh và sóng vỗ vào mặt mái đ−ờng : Trong tr−ờng hợp có khó khăn, đặc biệt là tr−ờng hợp đ−ờng qua vùng có nhiều dân c− thì việc quyết định tần suất ngập lũ tính toán nên đ−ợc cân nhắc trên quan điểm kinh tế, kỹ thuật và cả trên quan điểm tác động môi tr−ờng. Khi cần thiết có thể đề xuất việc hạ thấp cao độ thiết kế của nền đ−ờng. Trong tr−ờng hợp nh− vậy, t− vấn thiết kế có trách nhiệm đề xuất và kiểm tra sự ổn định lâu dài của công trình và việc quyết định là thuộc thẩm quyền của chủ đầu t−.
7.3.3. Cao độ đáy áo đ−ờng phải cao hơn mực n−ớc ngầm tính toán (hay mực n−ớc đọng th−ờng xuyên) một cao độ ghi trong bảng 22.
Chiều cao tối thiểu tính từ mực n−ớc ngầm tính toán (hoặc mức n−ớc đọng th−ờng xuyên) tới đáy áo đ−ờng.
Bảng 22
Số ngày liên tục duy trì mức n−ớc trong 1 năm
Loại đất đắp nền đ−ờng
Trên 20 ngày D−ới 20 ngày
Cát bụi, cát nhỏ, cát pha sét nhẹ. 50 30
Cát bột, cát pha sét nặng 70 40
Cát pha sét bụi 120 B 80 50
Sét pha cát bột, sét pha cát nặng, sét béo, sét
nặng 100 B 120 40
7.3.4. Cao độ mặt đ−ờng chỗ có cống tròn phải cao hơn đỉnh cống tròn ít nhất là 0,5 m. Khi chiều dầy áo đ−ờng dầy hơn 0,5 m, độ chênh cao này phảI đủ để làm chiều dầy áo đ−ờng. Vô lý
7.4. Đất đắp nền đ−ờng.
7.4.1. Đất đắp nền đ−ờng lấy từ nền đào, từ mỏ đất, từ thùng đấụ Việc lấy đất phải tuân thủ nguyên tắc hạn chế tác động xấu đến môi tr−ờng nh− nói ở điểm 4 điều 6.1.2. Thùng đấu phải thiết kế có hình dáng hình học hoàn chỉnh, không làm xấu cảnh quan và khi có thể phải tận dụng đ−ợc sau khi làm đ−ờng.
Đất từ các nguồn phải có thí nghiệm, không đ−ợc đắp hỗn độn mà đắp thành từng lớp.
Các lớp đ−ợc đắp xen kẽ nhau nh−ng khi lớp bằng đất có tính thoát n−ớc tốt ở trên lớp đất có tính khó thoát n−ớc thì mặt của lớp d−ới phải làm dốc ngang 2 đến 4% để thoát n−ớc.
7.4.2. Không dùng các loại đất lẫn muối và lẫn thạch cao (quá 5%), đất bùn, đất than bùn , đất phù sa và đất mùn (quá 10% thành phân hữu cơ) để làm nền đ−ờng.
Trong khu vực tác dụng (xem định nghĩa ở điểm 1 điều 6.1.2) không đ−ợc dùng đất sét nặng có độ tr−ơng nở tự do v−ợt quá 4%.
Không nên dùng đất bụi và đá phong hoá để đắp các phần thân nền đ−ờng trong phạm vi bị ngập n−ớc.
Tại chỗ sau mố cầu và sau l−ng t−ờng chắn nên chọn vật liệu đắp hạt rời có góc nội ma sát lớn.
Khi sử dụng vật liệu đắp bằng đá thải, bằng đất lẫn sỏi sạn thì kích cỡ hạt (hòn) lớn nhất cho phép là 10cm đối với phạm vi đắp nằm trong khu vực tác dụng 80cm kể từ đáy áo đ−ờng và 15cm đối với phạm vi đắp phía d−ới; tuy nhiên, kích cỡ hạt lớn nhất này không đ−ợc v−ợt quá 2/3 chiều dầy lớp đất đầm nén (tuỳ thuộc công cụ đầm nén sẽ sử dụng).
7.4.3. Không đ−ợc dùng các loại đá đã phong hoá và đá dễ phong hoá (đá sít...) để đắp nền đ−ờng.
7.4.4. Khi nền đ−ờng đắp bằng cát, nền đ−ờng phải đ−ợc đắp bao cả hai bên mái dốc và cả phần đỉnh nền phía trên để chống xói lở bề mặt và để tạo thuận lợi cho việc đi lại của xe, máy thi công áo đ−ờng. Đất đắp bao hai bên mái dốc phải có chỉ số dẻo lớn hơn hoặc bằng 10; còn đất đắp bao phía trên đỉnh nền phải có chỉ số dẻo từ 6 đến 10 và nên sử dụng cấp phối đồị Đất đắp bao phần trên đỉnh nền không đ−ợc dùng vật liệu rời rạc để hạn chế n−ớc m−a, n−ớc mặt xâm nhập vào phần đắp cát.
Bề dầy đắp bao hai bên mái dốc tối thiểu là 1,0m và bề dầy đắp bao phía đỉnh nền (đáy áo đ−ờng) tối thiểu là 0,30m.
(B Ba v o phBn gia cB taluy )
7.5. Xử lý nền đất tự nhiên tr−ớc khi đắp:
7.5.1. Khi nền tự nhiên có dốc ngang d−ới 20%, phải đào bỏ lớp đất hữu cơ rồi đắp trực tiếp. Khi nền tự nhiên dốc ngang từ 20% đến 50% phải đào thành bậc cấp tr−ớc khi đắp nền đ−ờng.
Khi nền tự nhiên dốc ngang trên 50% phải thiết kế công trình chống đỡ (t−ờng chân, t−ờng chắn, đắp đá, cầu cạn, cầu kiểu ban công...)
7.5.2. Trong phạm vi đáy nền đắp, phải thiết kế các biện pháp thoát n−ớc, ngăn chặn dòng chẩy từ s−ờn dốc phía trên tích đọng lại chân mái dốc nền đắp.
Tr−ờng hợp đắp qua ruộng lúa và các khu vực có n−ớc tích đọng th−ờng xuyên thì phải thiết kế vét lầy, thay đất. Khi có điều kiện thì nên dùng các loại vật liệu đắp rời rạc có bọc tầng lọc nh−
bọc vải địa kỹ thuật) để đắp trong phạm vi tích đọng n−ớc th−ờng xuyên hoặc dùng thêm vôi trộn với đất có tính dính để xử lý thay đất.
7.5.3. Xử lý nền tự nhiên là đất yếu tr−ớc khi đắp nền đ−ờng phải tuân thủ các yêu cầu quy định ở tiêu chuẩn ngành 22TCN 262 - 2000.
7.5.4. ở vùng đặc biệt nh− vùng cát động, vùng cacstơ, vùng có các hiện t−ợng địa chất phức tạp phải có điều tra địa chất và thí nghiệm để tính toán và tìm các biện pháp cấu tạo cho nền đ−ờng ổn định. Các biện pháp này phải thích hợp với cấp hạng của đ−ờng, với công trình trên đ−ờng và thích hợp với địa chất vùng đặt tuyến.
7.6. Độ chặt đầm nén nền đ−ờng:
7.6.1. Nền đ−ờng phải đạt độ chặt qui định trong bảng 23. Ngoài ra phần thân nền đắp chịu tác động của n−ớc ngập hoặc n−ớc ngầm đều phải đạt độ chặt tối thiểu là 0,95 bất kể nền đắp thuộc cấp hạng đ−ờng nàọ Tại chỗ đắp sau mố, sau l−ng t−ờng chắn nên tăng độ chặt yêu cầu so với trị số quy định ở bảng 23 thêm 1 B 2%.
Độ chặt quy định của nền đ−ờng
(So với độ chặt đầm nén tiêu chuẩn theo TCVN 4201-1995)
Bảng 23 Độ chặt k Loại công trình Độ sâu tính từ đáy áo đ−ờng xuống (cm) Đ−ờng ô tô có Vtt≥ 40 km/h Đ−ờng ô tô có Vtt< 40 km/h
Khi áo đ−ờng dày trên 60cm 30 ≥ 0,98 ≥ 0,95
Khi áo đ−ờng dày d−ới 60cm 50 ≥ 0,98 ≥ 0,95
Đất mới đắp ≥ 0,95 ≥ 0,90 Nền đắp Bên d−ới chiều sâu kể trên Đất nền tự nhiên (*) cho đến 80 ≥ 0,85 ≥ 0,85 30 ≥ 0,98 ≥ 095
Nền đào và nền không đào không đắp
(đất nền tự nhiên)(**) 30 - 80 ≥ 0,85 ≥ 0,85
Ghi chú:(*) Tr−ờng hợp này là tr−ờng hợp nền đắp thấp, khu vực tác dụng 80cm nói ở điểm 1 điều
7.1.2 có một phần nằm vào phạm vi đất nền tự nhiên. Trong tr−ờng hợp đó, phần nền đất tự nhiên nằm trong khu vực tác dụng phải có độ chặt tối thiểu là 0,85;
(**) Nếu nền tự nhiên không đạt độ chặt yêu cầu quy định ở bảng 6.2 thì phải đào phạm vi không đạt rồi đầm nén lại để đạt yêu cầụ
7.6.2. Trong phạm vi khu vực tác dụng, đất sau khi đầm nén phải có sức chịu tải xác định theo tỷ số CBR đạt yêu cầu nh− nói ở điểm 7.1.2.1. Nếu đất khó đầm nén đạt yêu cầu ở bảng 22 hoặc đầm nén rồi vẫn không đạt tỷ số sức chịu tải CBR yêu cầu thì phải thiết kế cải thiện đất, gia cố hay thay đất để đạt đ−ợc đồng thời các yêu cầu trên (phải thí nghiệm xác định tỷ lệ vôi, tỷ lệ cải thiện thích hợp)
7.7. Thiết kế mái đ−ờng đào 7.7.1. Độ dốc mái đ−ờng đàọ
Căn cứ vào điều kiện cấu tạo địa chất và độ cao mái đ−ờng có thể tham khảo bảng 24 để chọn độ dốc mái đ−ờng đàọ Tr−ớc đó phải điều tra độ dốc các mái đ−ờng đào và các s−ờn dốc tự nhiên đã ổn định lâu dài có điều kiện địa chất t−ơng tự ở trong vùng lân cận tuyến đ−ờng thiết kế để có cơ sở chắc chắn quyết định độ dốc mái đ−ờng đào thiết kế.
Độ dốc mái đ−ờng đào
Bảng 24
Chiều cao mái dốc (m) Loại và tình trạng đất đá < 12m > 12m - Đất loại dính hoặc kém dính nh−ng ở trạng thái chặt vừa đến chặt 1 : 1,0 1 : 1,25 - Đất rời 1 : 1,50 1 : 1,75 - Đá cứng phong hoá nhẹ 1 : 0,3 1 : 0,5 - Đá cứng phong hoá nặng 1 : 1,0 1 : 1,25
- Đá loại mềm phong hoá nhẹ 1 : 0,75 1 : 1,0
- Đá loại mềm phong hoá nặng 1 : 1,00 1 : 1,25
Ghi chú bảng 24:
Với nền đào đất, chiều cao mái dốc không nên v−ợt quá 20 m. Với nền đào đá mềm, nếu mặt tầng đá dốc ra phía ngoài với góc dốc lớn hơn 25o thì mái dốc thiết kế nên lấy bằng góc dốc mặt tầng đá và chiều cao mái dốc cũng nên hạn chế d−ới 30m.
7.7.2. Khi chiều cao mái dốc cao hơn 12m thì phải tiến hành phân tích, kiểm toán ổn định bằng các ph−ơng pháp thích hợp t−ơng ứng với trạng thái bất lợi nhất (đất, đá phong hoá bão hoà n−ớc). Với mái dốc bằng vật liệu rời rạc, ít dính thì nên áp dụng ph−ơng pháp mặt tr−ợt phẳng; với đất có dính kết thì nên dùng ph−ơng pháp mặt tr−ợt tròn. Hệ số ổn định nhỏ nhất phải bằng hoặc lớn hơn 1,25.
Đối với mái dốc bằng đá, phải có phân tích so sánh với độ dốc của các mái dốc ổn định (mái dốc nền đ−ờng, công trình hoặc mái dốc tự nhiên) đã tồn tại ở trong khu vực lân cận.
7.7.3. Khi mái dốc qua các tầng, lớp đất đá khác nhau thì phải thiết kế có độ dốc khác nhau t−ơng ứng, tạo thành mái dốc đào kiểu mặt gẫy hoặc tại chỗ thay đổi độ dốc bố trí thêm một bậc thềm rộng 1 ữ 3,0 m có độ dốc 2 B 5 % nghiêng về phía trong rãnh; trên bậc thềm phải xây rãnh thoát n−ớc có tiết diện 30 x 30 cm (có thể dùng máng đúc sẵn bằng bê tông với bề dầy máng 5 B
10cm).
Khi mái dốc đào không có các tầng lớp đất, đá khác nhau nh−ng chiều cao lớn thì cũng nên thiết kế bậc thềm nh− trên với khoảng chiều cao giữa các bậc thềm từ 6 B 10m.
7.7.4. Khi mái dốc có cấu tạo dễ bị lở, rơi thì giữa mép ngoài của rãnh biên tới chân mái dốc nên có một bậc thềm rộng tối thiểu 1,0m. Khi đã có t−ờng phòng hộ, hoặc khi mái dốc thấp hơn 12m thì không phải bố trí bậc thềm nàỵ
7.7.5. Mái dốc nền đào phải có biện pháp gia cố chống xói lở bề mặt, chống đất đá phong hoá sạt lở cục bộ (trồng cỏ, trồng cây bụi, bọc mặt neo các ô dàn bê tông ...) và khi cần phải xây t−ờng chắn, t−ờng bó chân mái dốc để tăng c−ờng mức độ ổn định của toàn mái dốc.
7.7.6. Phải thiết kế quy hoạch đổ đất thừa từ nền đào, không đ−ợc tuỳ tiện đổ đất xuống s−ờn dốc phía d−ới gây mất ổn định s−ờn dốc tự nhiên, không đ−ợc đổ xuống ruộng, v−ờn, sông suối phía d−ớị Chỗ đổ đất phải đ−ợc san gạt thành bãị Trồng cây cỏ phòng hộ và có biện pháp thoát n−ớc thích hợp.
7.8.1. Tuỳ theo độ cao của mái đắp và loại vật liệu đắp, độ dốc mái đắp theo qui định trong bảng 25
Độ dốc mái đ−ờng đắp
Bảng 25
Loại đất đá Chiều cao mái dốc
nền đắp d−ới 6m
Chiều cao mái dốc nền đắp từ 6 đến
12m
Các loại đá phong hoá nhẹ 1 : 1 ữ 1 : 1,3 1 : 1,3 ữ 1,5 Đá khó phong hoá cỡ lớn hơn 25cm xốp
khan (*) 1 : 0,75 1 : 1,0 Đá dăm, đá sỏi, sạn, cát lẫn sỏi sạn, xỉ quặng. 1 : 1,3 1 : 1,3 ữ 1,5 Cát to và cát vừa, đất sét và cát pha, đá dễ phong hoá 1 : 1,5 1 : 1,75 Đất bụi, cát nhỏ 1 : 1,75 1 : 1,75
Ghi chú bảng 25: (*) xem thêm ở điểm 7.8.2
7.8.2. Nền đắp có mái dốc bằng đá thì đá phải có kích cỡ lớn hơn 25cm và phải xếp khan (có chêm chèn) trong phạm vi bề dầy 1 ữ 2,0 m với độ dốc nh− ở bảng 6.4; theo độ dốc có thể xếp khan